梁志鹏
国家能源集团神东煤炭集团公司 陕西省 神木市719315
摘要：随着国家信息化与工业化两化深度融合的不断深入，针对矿井建设要求数据集成化、控制协同化和决策在线化的实际需求,本文提出建立高度集成的数据分析平台,为决策支持和协同管控服务，在阐述矿井大数据集成分析平台实践作用的基础上,设计了由终端物理层、数据传输层、数据管理层、数据应用层构成的系统总体架构；研究并分析了智能矿井安全生产大数据集成分析平台的运用实现要点。在目前的现状下，矿井生产过程已经能够全面置于大数据集成分析以及智能化监测的范围内，运用实时监测与分析的大数据智能技术平台来实现矿井安全生产目标。
关键词：智能化；安全生产；大数据集成分析平台；运用要点
大数据集成分析平台的基本特征在于运用集成分析的现代智能化技术手段来完成数据分析过程，针对特定领域的数据信息展开详细全面的汇总分析工作。近些年以来，矿井安全生产中的智能化平台技术手段已经得到矿井生产企业认可。矿井生产企业的技术人员通过全面开展实施智能化监测和远程控制，应当能够有效确保矿井生产运行环境安全，切实预防矿井生产全过程中的人身伤害事故。
一、智能矿井安全生产大数据集成分析平台的重要实践作用
（一）节约矿井安全生产监测成本
现阶段的智能矿井全面建设实践措施正在逐步深入推进，建设智能矿井的最终目标应当体现为促进与支撑煤矿安全生产，从而做到准确控制与监测矿井生产中的动态变化因素[1]。在大数据平台的显著影响作用下，煤矿企业人员针对大数据的智能化基础设备设施应当善于进行正确的使用操作，确保达到节约矿井生产监测人力资源以及降低矿井监测资金成本的目标，对于节约煤矿企业的基础设施与成本具有显著促进影响。
（二）确保矿井安全生产数据与信息的精确性
煤矿生产的各个运行阶段都会伴随大量监测数据产生，煤矿安全生产的目标宗旨如果要在根本上得到实现，则需要运用科学准确的矿井安全监测数据来提供保障。煤矿企业对于大数据的矿井安全生产监测平台在正确进行操作使用的基础上，充分确保了矿井生产过程安全，对于错误的监测数据现象应当能够成功加以避免。并且，智能化的平台技术手段应当全面运用于处理大量基础数据信息，保证数据处理结论的准确性[2]。
（三）实现自动化远程控制
大数据平台不仅可以通过监控矿井空间环境数据来提前预警消除矿井安全隐患，而且通过使用自动化技术和信息技术实现了采掘工作面管理、供电、排水、通风、运输的地面远程集中监控和控制，利用互联网技术、云组态技术、数据库技术、计算机技术等实现安全、生产、管理全面信息化，形成了统一整合的信息化管理平台，为智能化矿井建设研究夯实了基础保障。
二、智能矿井安全生产大数据集成分析平台的总体架构
大数据集成分析平台的基本组成层次结构应当包含终端物理层、数据传输层、数据管理层、数据应用层[3]。具体在动态监测与识别矿井空间环境数据的全过程中，大数据的矿井智能化集成分析平台主要依靠智能传感器来跟踪获取数据，然后运用自动化的矿井数据分析措施方法来归纳得出结论。大数据集成分析与处理平台的数据资源存储层可以用于存储大量数据资源，运用科学的矿井基础数据归纳分析手段来进行全面的数据汇总处理。
为实现矿井各项分散信息系统数据的统一管理，应用统一的模型、数据源，进而实现数据的快速收集、分析，并且最终实现数据共享。该系统分为四层设计。（1）在终端物理层中。可分为两种。第一种就是有计算能力而且能联网的，例如新型磁力启动器、变频器等。第二种就是具备一定计算能力，但需要物联网改造升级的，如井下未能组网的PLC。这里设备可以加装通讯单元模块。无计算能力，且不能联网的，则更换为新型智能数字仪表。
（2）在数据传输层中，井下可以通过万兆环网辐射到各个配电点的千兆网络交换机设备使用WiFi网络和4G网络的方式，将基础数据上传至服务器中。（3）在数据管理层中，要进行连接管理和通道管理，确保众多设备的无掉线稳定连接，同时还要确保通道的畅通性，能够高效的进行数据交换。（4）在数据应用层中，是整个系统最核心的部分，也是最能体现数据价值的层面，根据数据运用的深度，可划分为三个阶段，第一阶段，远程监测监控阶段。第二阶段，大数据的分析应用阶段。第三阶段，人工智能应用阶段。在第一阶段中，井下要能够实现实时数据向地面上传，地面数据平台人员可以远程监控井下的设备运行情况。第二阶段中，要能够实现从海量数据中提取出有规律性的和可预见性的经验，从而为决策者提供决策辅助。第三阶段能实现海量数据的机器学习和无人参与的自动调控。
除此以外，平台设计为分布式的数据存储模式，平台应用层能够结合数据分析需求来自动选择各种数据算法，其中重点包含贝叶斯计算方法、决策树计算方法、回归计算方法等。矿井企业人员通过查看平台显示的数据内容，应当能够准确获取可视化的矿井安全生产曲线图、柱状图以及雷达图，确保提供智能矿井生产实践中的数据资料支撑。
三、智能矿井安全生产大数据集成分析平台的运用实现要点
在目前的情况下，煤矿生产企业以及煤矿行业监管部门正在全面致力于建设GIS矿井动态监测技术平台，运用“一张图”的智能化与专业化技术手段来保障矿井生产过程安全，服务于智能矿井的动态生产运行过程。平台应当配备动态诊断设施，运用实时性与动态性的矿井生产监控处理技术来确保矿井安全生产[4]。具体在运用与实现智能矿井安全生产目标的过程中，大数据的集成分析平台主要包含以下的技术运用要点：
（一）动态识别矿井生产中的数据信息变化情况
大数据平台体系架构中的基础数据资源层可以容纳大量矿井空间监测数据，其中主要包含井下水文数据、工作面矿压数据、工程测量数据、矿井供电运行数据、设备运行参数、一通三防数据等。平台可根据各项系统数据动态变化进行有策略的联动性实时预警，还可以根据数据的动态变化来预测未来数据的波动，通过运用可视化的图像方式来展现。
（二）提供智能矿井安全生产的科学决策指导
运用大数据手段以及GIS技术作为支撑的矿井安全生产监测装置系统主要可以用于提供动态监测图，确保煤矿企业人员可以通过观察动态可视化的结论图来判断矿井安全隐患所在部位，提供煤矿智能化安全生产决策的指导。平台服务层的基本功能在于提供大数据算法，运用大数据模型的方式来支持科学决策，避免煤矿生产监管决策存在误差。
煤矿企业人员对于动态诊断设备给出的矿井空间监测数据应当予以全面的汇总处理，据此识别与判断煤矿安全隐患。动态诊断矿井空间安全风险因素的大数据系统能够全面实施数据信息管理，运用自动控制与自动诊断的专业技术手段来确保结论精确性。大数据平台系统对于系统用户提交的数据存储与数据分析任务能够及时进行处理，阐释煤矿安全隐患的产生根源。
（三）合理预防矿井安全生产事故
矿井安全事故的重要产生根源就是煤矿企业人员忽视矿井安全隐患，在疏于监管的情况下威胁到矿井生产操作人员的安全。因此在目前的矿井环境安全监测实践中，运用动态判断识别的专业技术手段来预防矿井事故后果。
矿井大数据平台设有自动化的采煤工作面数据反馈监测装置设备，确保煤矿企业人员能够运用智能摄像头、智能传感器、自动监测仪表以及基站监测方式来实施矿井生产智能化控制决策。
结束语：
矿井生产环境充满了人身事故风险，因此体现了智能化矿井生产运行监控手段的重要实践意义。目前在智能矿井安全生产的宗旨目标指导下，大数据的矿井安全生产集成分析平台已经得到煤矿生产企业的普遍引进采用。具体在运用大数据集成分析平台来判断预测矿井安全隐患的过程中，技术人员必须要正确使用与操作智能矿井监测基础设施，有效确保矿井生产环境的安全性。
参考文献：
[1]叶群.浅谈智能视频监控技术在煤矿安全生产中的应用[J].电脑知识与技术,2020,16(15):241-242.
[2]王斌,王安义.智能矿井安全生产管理信息共享模型研究[J].技术与创新管理,2019,40(06):703-708.
[3]毛善君,刘孝孔,雷小锋.智能矿井安全生产大数据集成分析平台及其应用[J].煤炭科学技术,2018,46(12):169-176.
[4]黄启江,陆宏东,贾少毅.煤矿安全生产信息集成智能手机管理系统设计[J].煤炭科学技术,2018,43(11):101-106.
[5]张波,庄昆.安全数字化远程监管与生产一体化集中控制系统的应用[J].山东煤炭科技,2018(06):150-152.